3.3 Расчет обечайки рубашки, нагруженной внутренним давлением

Расчетная толщина обечайки рубашки определяется по формуле:

; (35)

где - давление в рубашке;

- диаметр рубашки;

- допускаемые напряжения для стали ВСт3сп5 при ;

- коэффициент прочности сварного шва для стыковых сварных швов рубашки с двухсторонним сплошным проваром, выполняемых автоматической сваркой [2, стр.13, табл.1.7];

.

Для условий гидроиспытаний:

; (36)

.

В качестве расчетной толщины из двух значений выбираем большее, т.е. .

.

Принимаем большее стандартное значение .

Допускаемое внутреннее избыточное давление:

Для рабочих условий:

; (37)

;

для условий гидроиспытаний:

; (38)

.

Проверяем условие прочности.

Для рабочих условий:

; (39)

.

Для условий гидроиспытаний:

; (40)

.

Оба условия прочности выполняются.

3.4 Расчет днища корпуса, нагруженного избыточным внутренним давлением

Толщина стенки эллиптического днища рассчитывается по формуле:

В рабочих условиях:

; (41)

где - внутренне давление;

- диаметр днища;

- допускаемые напряжения для стали 12Х18Н10Т при ;

- коэффициент прочности сварного шва при автоматической дуговой электросварке, принимаем согласно [2, стр.13, табл.1.7];

;

в условиях гидроиспытаний:

.

Из двух значений выбираем большее, т.е. .

3.5 Расчет толщины стенки днища корпуса, нагруженного наружным давлением

Толщина стенки эллиптического днища рассчитывается по формуле:

В рабочих условиях:

; (42)

где К_Э – коэффициент приведения радиуса кривизны эллиптического днища. Для предварительного расчета принимаем К_Э=0,9;

В рабочих условиях:

для условий гидроиспытаний:

Принимаем максимальную толщину стенки днища

Исполнительная толщина стенки:

; (43)

.

Для снижения отрицательного действия краевого эффекта, возникающего вследствие разности толщины стенок днища и обечайки, принимаем S_Д = 14 мм.

Допускаемое внутренне избыточное давление:

; (44)

.

Проверим условие прочности:

; (45)

.

Условие прочности выполняется.

Допускаемое наружное давление определяется по формуле:

Для рабочих условий:

; (46)

Допускаемое давление из условия прочности:

; (47)

;

При гидроиспытании:

.

Допускаемое давление из условия устойчивости:

; (48)

Коэффициент К_Э определяем по формуле:

; (49)

; (50)

;

;

;

При гидроиспытании:

При рабочих условиях:

;

При гидроиспытании:

;

Для рабочих условий:

; (51)

.

Для условий гидроиспытаний:

.

Оба условия прочности выполняются.

3.2.3 Расчет днища рубашки, нагруженной избыточным внутренним давлением

Расчетная толщина стенки эллиптического днища определяется по формуле:

В рабочих условиях:

; (52)

где - внутренне давление;

- диаметр рубашки;

- допускаемые напряжения для стали ВСт3сп5 при ;

- коэффициент прочности сварного шва при автоматической дуговой электросварке, принимаем согласно [2, стр.13, табл.1.7];

;

в условиях гидроиспытаний:

.

Из двух значений выбираем большее, т.е. .

Исполнительная толщина стенки:

; (53)

.

Принимаем большее стандартное значение .

Допускаемое внутреннее избыточное давление:

- для рабочих условий:

; (54)

;

- для условий гидроиспытаний:

.

Проверяем условие прочности:

Для рабочих условий:

; (55)

.

Для условий гидроиспытаний:

.

Оба условия прочности выполняются.